此前的研究揭示了⽕星内部像“夹⼼巧克⼒”⼀样的层状构造：液态的⾦属核、硅酸盐质的⽕星幔和壳。2018年11⽉，美国航空航天局（NASA）的“洞察”号⽕星探测器（InSight）成功登陆⽕星，这是⼈类⾸次将地震仪部署在地球以外的星球上，⽽“洞察”号不负众望，它让我们第⼀次观测到了⽕星内部像“夹⼼巧克⼒”⼀样的三层构造——液态的核、硅酸盐质的⽕星幔和壳。
但与此同时，它揭示的密度过低的⽕星核也成为⾃发现⽕星内部结构以来最⼤的谜团。2021年，利⽤“洞察”号收集的星震数据，科学家将⽕星核的半径限定在1830千⽶左右。这似乎⽐此前预测的更⼤，同时也表明它的密度较⼩。类地⾏星核的主要成分通常为铁、镍合⾦，但⽕星核的密度⽐纯铁要轻约27%，这⼀密度差要求其中必然赋存⼤量轻元素（如硫、碳、氧、氢等）。
如此多的轻元素早已超出宇宙化学对⽕星核成分的限定，也吸引了不同领域科学家的关注。在今年3⽉发表于《地球物理研究快报》（Geophysical Research Letters）的⼀项研究中，瑞⼠苏黎世联邦理⼯学院的博⼠后研究员⻩东洋通过计算发现，不管⽕星的富铁核⼼掺⼊哪种轻元素，如果想达到如此低的密度，其轻元素的占⽐都远⾼于⾏星形成过程可能进⼊到⾏星核中的含量。
这也意味着，如果此前对⽕星核⼤⼩的估计⽆误，那么我们的宇宙化学理论或许还有待完善。好在今年10⽉，在《⾃然》（Nature）上⼀同发表的两篇⽂章解开了这个谜团。苏黎世联邦理⼯学院和法国巴黎地球物理研究所的两个研究团队各⾃独⽴地分析了“洞察”号的⽕星震观测数据，他们分别结合富铁合⾦的弹性性质与地球物理模型重建了⽕星内部的构造，从不同⻆度得出了相似的结论：我们此前⾼估了⽕星核的⼤⼩，其密度并没有过低。
通过分析“洞察”号记录的⽕星震数据，研究⼈员发现⽕星的液态富铁核⼼可能被约145千⽶厚的熔融硅酸盐层包裹，因此⽕星核很可能⽐此前认为的更⼩、密度更⾼。苏黎世联邦理⼯研究⼯作的主要作者之⼀⻩东洋在和星震学研究组的同事交流时想到，如果⽕星的液态核存在分层，或许能够解释相互⽭盾的理论与观测结果。这种猜测需要地震学上的佐证，但“洞察”号能监测到的⽕星震⼤多只能取样到⽕星的浅层结构。
好在⼀场特殊的星震，为科学家带来了新的线索。2021年9⽉18⽇，⼀颗陨⽯猛烈地撞击到“洞察”号对侧半球的某⼀点，陨⽯冲击产⽣的星震波穿过⽕星，被“洞察”号接收。结合S1000a沿⽕星核幔边界衍射传播的P波数据，研究⼈员想要探究⽕星核异常层的成分。在宇宙化学限定的范围⾥，⻩东洋和同事分析了铁、镍和硫、碳、氧、氢四种元素不同的混合情况。
通过⽐对不同混合物的弹性性质与地震学数据，他们发现没有⼀种铁、镍参与的混合物符合条件。在反演S1000a和另⼀个星震事件S0976a的数据时，他们意识到，如果核幔边界区域的⼀部分是液态硅酸盐层，就能与观测结果很好地吻合。⽽这意味着，⽕星液态核的最外层很可能是尚未完全固化的⽕星幔——⼀个⼏⼗亿年前⽕星表⾯岩浆洋的现代遗腹⼦。
通过对⽕星震数据的地球物理反演，研究⼈员将潜在的熔融硅酸盐层厚度估算为约145千⽶。相应地，⽕星核的半径也从约1830千⽶缩⼩到1675千⽶左右。在质量不变的情况下，体积变⼩，密度就会变⼤，因此⽕星核中轻元素的⽐例也可以下降到9%~14%，不再违反地球物理与宇宙化学的限定。这项研究结果初步驱散了当前笼罩在⽕星内部结构上的迷雾。
“但我们仍需要更多的观测数据，”⻩东洋说道，“不管是对⽕星的直接观测数据，还是通过⾼压实验或超级计算机得来的矿物物理数据。对于⽕星，我们有⾮常多的科学问题，却只能依赖极少的数据。”遗憾的是，“洞察”号在2022年12⽉因电池续航问题不得不终⽌了任务，希望未来⽕星研究的继任者们能为我们提供更多新的数据和⻅解。